Сходства графита и алмаза

Если коротко, графит и алмаз — это разные аллотропные формы одного и того же химического элемента, углерода. А вот что у них общего, если разложить по пунктам:

1. Одинаковый состав
   Оба состоят только из атомов углерода (C). Разница лишь в том, как эти атомы упакованы в кристаллической решётке.

2. Ковалентная кристаллическая решётка
   И в графите, и в алмазе атомы связаны прочными ковалентными связями. Отсюда — высокая прочность связей внутри кристалла и высокая температура плавления/сублимации.

3. Высокая термостойкость
   Обе модификации устойчивы при нагревании в инертной среде и имеют очень высокие температуры плавления/сублимации. На воздухе при достаточном нагреве обе просто сгорают, образуя CO₂ (окисляются кислородом).

4. Химическая инертность при обычных условиях
   И графит, и алмаз слабо реагируют с большинством реагентов при комнатной температуре, не растворяются в воде и большинстве органических растворителей. Активно окисляются лишь при высокой температуре или в сильных окислителях.

5. Теплопроводность
   Обе формы хорошо проводят тепло (у алмаза теплопроводность вообще рекордно высокая; у графита — высокая вдоль плоскостей слоёв).

6. Кристалличность и анизотропия свойств
   Обе — кристаллические твёрдые вещества, и для обеих характерна анизотропия: свойства зависят от направления в кристалле (у графита особенно ярко вдоль/поперёк слоёв).

7. Природное и синтетическое происхождение
   И графит, и алмаз встречаются в природе и могут быть получены искусственно (графит — в том числе как продукт высокотемпературной обработки углеродсодержащих материалов; алмаз — при высоком давлении и температуре или методами CVD).

8. Взаимопревращаемость при экстремальных условиях
   Обе модификации могут переходить одна в другую при определённых давлениях и температурах (графит → алмаз при сверхвысоких давлениях и T; обратные переходы возможны через аморфные стадии или при каталитических условиях).

9. Углеродная химия и изотопный состав
   Общие изотопы углерода (¹²C, ¹³C) и одинаковые «углеродные» спектральные/аналитические маркеры (например, линии Рамана, хотя и расположенные в разных областях для каждой модификации).

10. Экологические и технологические особенности
    Оба — нетоксичные углеродные материалы; для обоих важны чистота и дефекты кристаллической решётки, сильно влияющие на свойства (цвет алмаза, электропроводность, механическая прочность и т.п.).

Важно понимать: несмотря на общий химический состав и перечисленные сходства, различия (гибридизация sp² у графита против sp³ у алмаза, строение решётки, электропроводность и твёрдость) делают их поведение и применение в быту и технике принципиально разными.